ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОВОЛОГІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБОЛОНКИ ІСТОРИЧНОЇ БУДІВЛІ  В УМОВАХ ВНУТРІШНЬОГО УТЕПЛЕННЯ

Андрій Гавриш; Інна Білоус; Валерій Дешко; Олена Шевченко; Надія Буяк

doi:10.20535/1813-5420.1.2026.351904

Автор(и)

Андрій Гавриш Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0000-1728-1169
Інна Білоус Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-6640-103X
Валерій Дешко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-8218-3933
Олена Шевченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-9304-5432
Надія Буяк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-0597-6945

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2026.351904

Ключові слова:

енергоефективність будівель, внутрішнє утеплення, гігротермічний режим огороджувальних конструкцій, гігротермічний аналіз, теплоізоляційні матеріали, збереження архітектурної спадщини

Анотація

Анотація. Мета дослідження полягає в обґрунтуванні підходів до вибору та застосування
утеплювальних матеріалів для внутрішньої термомодернізації історичних будівель на основі комплексної
теплотехнічної та гігротермічної оцінки огороджувальних конструкцій з урахуванням вимог
енергоефективності та збереження стабільного тепловологісного режиму масивних мінеральних стін.
Методика дослідження ґрунтується на застосуванні методів будівельної фізики та нормативного
теплотехнічного і тепловологісного розрахунку внутрішньо утеплених огороджувальних конструкцій
відповідно до чинної нормативної бази. Розрахунковий аналіз виконано для варіантів внутрішнього
утеплення із застосуванням мінеральної вати, конопляного утеплювача та піноскла з урахуванням
кліматичних параметрів експлуатації та теплофізичних характеристик матеріалів.
Результати дослідження. Встановлено вплив внутрішнього утеплення на тепловий і
тепловологісний режим масивних мінеральних стін історичних будівель. Показано, що за порівнюваних
значень опору теплопередачі огороджувальної конструкції різні утеплювальні матеріали демонструють
принципово відмінну гігротермічну поведінку. Зокрема, застосування матеріалів з обмеженою здатністю
до регульованого вологообміну супроводжується сезонним накопиченням вологи та формуванням
нерівноважного тепловологісного режиму.
Висновки. Обґрунтовано доцільність комплексного підходу до внутрішньої термомодернізації
історичних будівель, який передбачає поєднання теплотехнічної оцінки з обов’язковим гігротермічним
аналізом сумісності утеплювального матеріалу та існуючої огороджувальної конструкції як необхідної
умови забезпечення довготривалої експлуатаційної надійності та збереження матеріальної автентичності
історичних будівель.
Ключові слова: енергоефективність будівель, внутрішнє утеплення, гігротермічний режим
огороджувальних конструкцій, гігротермічний аналіз, теплоізоляційні матеріали, збереження
архітектурної спадщини.

Посилання

I. Yu. Bilous, H. O. Hetmanchuk, S. O. Kramarenko, and A. V. Havrysh, “Budivli z blyzkym do nulʹovoho spozhyvannia enerhii v suchasnykh ta istorychnykh budivliakh: vyklyky ta rishennia [Nearly zero-energy buildings in modern and historical buildings: Challenges and solutions],” Refrigeration Engineering & Technology, vol. 61, no. 2, 2025, DOI: https://doi.org/10.15673/ret.v61i2.3173.

T. Dickson and S. Pavía, “Energy performance, environmental impact and cost of a range of insulation materials,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 140, Art. no. 110752, 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.110752.

B. Erzen, M. Karataş, R. Orhan, and E. Aydoğmuş, “Innovative insulation materials: A comprehensive review of current trends, challenges, and future directions in sustainable building technologies,” Polymer-Plastics Technology and Materials, vol. 64, no. 10, pp. 1538–1561, 2025, DOI: https://doi.org/10.1080/25740881.2025.2472378.

P. Kosiński, P. Brzyski, and B. Duliasz, “Moisture and wetting properties of thermal insulation materials based on hemp fiber, cellulose and mineral wool in a loose state,” Journal of Natural Fibers, vol. 17, no. 2, pp. 199–213, 2020, DOI: https://doi.org/10.1080/15440478.2018.1477086.

S. Hasan, S. Khan, I. Akhtar, and S. Kirmani, “Study of natural insulation materials and compared it with no insulation building,” Materials Today: Proceedings, vol. 46, pp. 10692–10697, 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.01.452.

K. E. Mazur, W. J. Wardal, J. Barwicki, and M. Tseyko, “Thermal insulation of agricultural buildings using different biomass materials,” Energies, vol. 18, no. 3, Art. no. 636, 2025, DOI: https://doi.org/10.3390/en18030636.

M. Dlimi, R. Agounoun, I. Kadiri, K. Sbai, and A. Rahmani, “Effect of the integration of hemp wool as an insulation material for the construction of the roof and external walls of a typical Moroccan building,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 783, no. 1, Art. no. 012013, 2020, DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/783/1/012013.

M. Hult and S. Karlsmo, “Life cycle environmental and cost analysis of building insulated with hemp fibre compared to alternative conventional insulations – a Swedish case study,” Journal of Sustainable Architecture and Civil Engineering, vol. 30, no. 1, pp. 106–120, 2022, DOI: https://doi.org/10.5755/j01.sace.30.1.30357.

D. Streimikiene, V. Skulskis, T. Balezentis, and G. P. Agnusdei, “Uncertain multi-criteria sustainability assessment of green building insulation materials,” Energy and Buildings, vol. 219, Art. no. 110021, 2020, DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110021.

H. M. Danaci and N. Akin, “Thermal insulation materials in architecture: A comparative test study with aerogel and rock wool,” Environmental Science and Pollution Research, vol. 29, no. 48, pp. 72979–72990, 2022, DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-022-20927-2.

P. Kosiński, P. Brzyski, Z. Suchorab, and G. Łagód, “Heat losses caused by the temporary influence of wind in timber frame walls insulated with fibrous materials,” Materials, vol. 13, no. 23, Art. no. 5514, 2020, DOI: https://doi.org/10.3390/ma13235514.

Y. Dong, J. Kong, S. Mousavi, B. Rismanchi, and P. S. Yap, “Wall insulation materials in different climate zones: A review on challenges and opportunities of available alternatives,” Thermo, vol. 3, no. 1, pp. 38–65, 2023, DOI: https://doi.org/10.3390/thermo3010003.

A. Karanafti, T. Theodosiou, and K. Tsikaloudaki, “Assessment of buildings’ dynamic thermal insulation technologies: A review,” Applied Energy, vol. 326, Art. no. 119985, 2022, DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.119985.

DSTU 9191:2022, “Teploizoliatsiia budivel. Metod vyboru teploizoliatsiinoho materialu dlia uteplennia budivel [Thermal insulation of buildings. Method for selecting thermal insulation materials for building insulation],” Budstandart Online, 2022. [Online]. Available at: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=98996. Accessed: Dec. 17, 2025.

Hempire, “Hemp insulation material ‘5 Element’: composition and material formation principles,” Hempire, 2026. [Online]. Available: https://www.hempire.com.ua/products/5-element/. Accessed: Dec. 17, 2025.

DSTU-N B V.1.1-27:2010, “Budivelna klimatolohiia [Building climatology],” Budstandart Online, 2010. [Online]. Available at: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=26655 Accessed: Dec. 17, 2025.

“CAD E.E. PRO – online platform for thermal and hygrothermal calculations of building envelope structures,” Cadee Pro, 2024. [Online]. Available at: https://cadee.pro/. Accessed: Dec. 17, 2025.

DBN V.2.6-31:2021, Thermal insulation and energy efficiency of buildings. DreamDim: website. 2022. Available at: https://dreamdim.ua/wp-content/uploads/2022/08/DBN-V_2_6-31-2021.pdfDREAMDIM | Yuriy Brykaylo. Accessed: Dec. 17, 2025.

DSTU B V.2.6-192:2013, “Nastanova z rozrakhunkovoi otsinky teplovolohisnoho stanu ohorodzhuvalnykh konstruktsii [Guidelines for the calculation assessment of the hygrothermal state of building envelopes],” Teplovizor-plus: website, 2013. [Online]. Available at: https://teplovizor-plus.lviv.ua/wp-content/uploads/2019/11/dstu-v-2-6-192.pdf. Accessed: Feb. 03, 2026.